Ngày 25 tháng 2 năm 1890, Toàn quyền Đông Dương ra nghị định thành lập đạo Bãi Sậy, gồm 4 huyện:

• Yên Mỹ: được thành lập từ một số tổng huyện Đông Yên, Ân Thi của tỉnh Hưng Yên; một số tổng của huyện Mỹ Hào của tỉnh Hải Dương, một số tổng của huyện Văn Giang, tỉnh Bắc Ninh
• Mỹ Hào: gồm các tổng còn lại sau khi cắt sang huyện Yên Mỹ
• Cẩm Lương: gồm một số tổng thuộc huyện Cẩm Giàng của tỉnh Hải Dương, một số tổng thuộc huyện Lương Tài và Siêu Loại của tỉnh Bắc Ninh
• Văn Lâm: gồm một số tổng thuộc 3 huyện Văn Giang, Gia Lâm và Siêu Loại của tỉnh Bắc Ninh.

Sau khi đánh chiếm và áp đặt bộ máy cai trị trên địa phận tỉnh Hưng Yên, thực dân Pháp đã nhiều lần tiến hành thay đổi đơn vị hành chính. Trong năm 1891, hai lần Toàn quyền Đông Dương ra nghị định (12-4) và quyết định (32-11) để bãi bỏ đạo Bãi Sậy, nhập các huyện Yên Mỹ, Mỹ Hào, Văn Lâm vào tỉnh Hưng Yên. Riêng huyện Cẩm Lương, phần thuộc Cẩm Giàng trả về nơi cũ, phần thuộc Lương Tài - Siêu Loại đưa vào Văn Lâm, Mỹ Hào.

Ngày 6 tháng 6 năm 1947, Liên Bộ Nội vụ - Quốc phòng đã ra Nghị định số 79 NV-QP/NgĐ chỉ rõ: “Về phương diện kháng chiến và hành chính, Khu 12 nay thuộc Khu 3. Huyện Văn Lâm trước thuộc Hưng Yên, Khu 3 nay thuộc Khu 2.”

Trong giai đoạn 1968 – 1996, khi tỉnh Hưng Yên hợp nhất với tỉnh Hải Dương thành tỉnh Hải Hưng thì Văn Lâm thuộc tỉnh Hải Hưng.

Ngày 24 tháng 2 năm 1979, Hội đồng Chính phủ ra Quyết định số 70-CP về việc hợp nhất hai huyện Văn Mỹ và Văn Yên thành huyện Mỹ Văn.

Ngày 6 tháng 11 năm 1996 tại kỳ họp thứ 10, Quốc hội khoá IX đã phê chuẩn việc tách tỉnh Hải Hưng. Ngày 1 tháng 1 năm 1997, tỉnh Hưng Yên được tái lập, huyện Mỹ Văn thuộc tỉnh Hưng Yên.

Ngày 24 tháng 2 năm 1997, thành lập thị trấn Như Quỳnh thuộc huyện Mỹ Văn trên cơ sở giải thể xã Như Quỳnh.

Ngày 24 tháng 7 năm 1999, Chính phủ ra Nghị định số 60- NĐ/CP tách hai huyện Mỹ Văn và Châu Giang thành 5 huyện: Văn Lâm, Văn Giang, Mỹ Hào, Yên Mỹ và Khoái Châu.

Huyện Văn Lâm có 11 đơn vị hành chính cấp xã, gồm thị trấn Như Quỳnh (huyện lỵ) và 10 xã như hiện nay.

Ngày 31 tháng 7 năm 2020, khu vực phát triển đô thị trung tâm huyện Văn Lâm (gồm thị trấn Như Quỳnh và 5 xã: Đình Dù, Lạc Đạo, Lạc Hồng, Tân Quang, Trưng Trắc) được công nhận là đô thị loại IV.[2]